基于无线传输的车载-手机互联系统

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基于无线传输的车载-手机互联系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及车载-手机无线传输领域领域，特别涉及一种基于无线传输技术的车载-手机互联系统。\n背景技术\n[0002] 2013年中国整体手机市场出货量将达3.8亿部,同比增长率为5.0％；其中智能手机出货量将达到3.0亿部,同比增长44.0％。同时,IDC预计到2013年底中国的智能手机将达到5亿部。在2013年出厂的智能手机中，Android系统和IOS系统占95％以上的市场份额，Android 4.2以后的智能手机全部支持基于WIFI的同屏镜像传输；苹果近年推出手机和平板全部支持基于WIFI的airplay同屏镜像传输。\n[0003] 据统计，用车人士每周将有20小时花费在汽车内，移动设备如智能手机将给消费者带来越来越多的，随时随地地，不可缺少的应用，车联网的联盟成员代表了80％全球车载市场及70％的智能手机市场。消费者可以通过智能手机随时随地访问交互应用程序，车载终端作为手机的音响和数据采集终端，带给消费者更好的体验效果，然而车载的信息通信业务总落后于一般的消费设备。驾驶员在驾驶途中接打电话和播放音乐等其他功能，都需要看着手机屏幕或者触摸手机屏幕，容易分散驾驶人员的注意力，同时现有的车载-手机互相无线通信控制大多是基于蓝牙无线信号，但是由于汽车在行驶过程中信号不稳定，汽车的内部设施的信号传递也会影响蓝牙信号的稳定性，单一的蓝牙信号不能汽车行驶过程中的车载-手机互相间联系的稳定性。\n发明内容\n[0004] 为了克服现有技术中车载设备和手机通讯中单一蓝牙无线信号不稳定的问题，本实用新型提供一种基于无线传输的车载-手机互联系统。\n[0005] 本实用新型的技术方案是：一种基于无线传输的车载-手机互联系统，该系统包括蓝牙模块、WIFI模块和音响单元，车载单元连接手机，车载单元和手机之间通过发送无线信号连接音响单元，手机内部的媒体源作为数据库经过蓝牙模块或WIFI模块的无线传输发送音频数据到音响单元，车载单元控制手机的信号传输，手机控制车载单元的工作。\n[0006] 所述基于无线传输的车载-手机互联系统适用于车载和移动PAD之间的无线控制。所述蓝牙模块的无线信号传输是基于IEEE 802.15蓝牙无线通信标准实施的，驾驶员通过手机蓝牙和车载单元连接，从而实现通过车载-手机之间的相互联系和控制。所述WIFI模块的无线传输是基于Wi-Fi Direct技术实现手机和车载单元的互相连接，WIFI模块的电路中使用了至少一个并联电容电路。所述车载单元中设有判断模块，蓝牙模块和WIFI模块均连接到判断模块，判断模块判断得出两者中信号较强的模块进入工作状态。\n[0007] 所述音响单元中包括显示屏、音频播放器、倒车后视输入信号和车载单元的记录行驶仪。\n[0008] 所述蓝牙模块中的技术规范选用将ISM频段分为79个带宽为1MHZ的频道，采用跳频/时分复用方案，信道分为若干个625us的时隙。\n[0009] 本实用新型有如下积极效果：本实用新型描述了一种利用带蓝牙通讯和WIFI数据传输的车载音响设备与智能手机组成互联互动信息娱乐系统。整个系统通过手机WIFI同屏镜像的音视频传输实现车载音响设备和智能手机的互联、通过蓝牙信息交互实现车载音响设备和智能手机的互动。可以通过智能手机的同屏镜像传输实现车载音响所需的功能如GPS导航、高清媒体播放、车联网等功能。\n附图说明\n[0010] 图1是本实用新型中基于无线传输的车载-手机互联系统的系统框图；\n[0011] 图2是本实用新型中基于无线传输的车载-手机互联系统中的WIFI模块电路原理图；\n[0012] 图3是本实用新型中基于无线传输的车载-手机互联系统中的音响单元电路原理图。\n具体实施方式\n[0013] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。\n[0014] 一种基于无线传输的车载-手机互联系统，如图1所示，该系统包括蓝牙模块、WIFI模块和音响单元，车载单元连接手机，车载单元和手机之间通过发送无线信号连接音响单元，手机内部的媒体源作为数据库经过蓝牙模块或WIFI模块的无线传输发送音频数据到音响单元，车载单元控制手机的信号传输，手机控制车载单元的工作。本实用新型旨在规范智能手机和无显示屏的车载系统的有效无线连接，并形成良好的用户体验，采用此标准进行手机车机互联时，可以实现对安装特定应用软件的手机和车机的双向控制，使用户在汽车行驶过程中，不用看着手机屏幕、触摸手机屏幕或操作手机按键，只需要用车载上的物理按键或语音命令来控制手机，包括接听/拨打电话、媒体播放、GPS导航等等，同时也可完成倒车后视、车辆数据采集、故障诊断、远程监控等功能,从而实现低成本、高智能车机手机资源共享的车载信息娱乐系统。同时本基于无线传输的车载-手机互联系统还适用于车载和移动PAD等移动设备之间的无线控制。\n[0015] 蓝牙模块的无线信号传输是基于IEEE 802.15蓝牙无线通信标准实施的，驾驶员通过手机蓝牙和车载单元连接，从而实现通过车载-手机之间的相互联系和控制。蓝牙模块连接车载音响和用户蓝牙手机组成了车内无线通讯网络，用户手机安装专用通讯处理软件以实现通过手机界面与汽车交换信息目的。车载音响使用物理按键、触摸屏按键或语音，通过蓝牙模组来控制智能手机，智能手机通过蓝牙模组完成对车载音响终端的控制和操作。\n[0016] 蓝牙通信它工作在全球通用的2.4GHz ISM频段，由于该频段对所有无线电子系统都开放，蓝牙通信采用快速跳频和短包技术，以确保链路稳定，最大限度地削减来自其他设备的干扰，但蓝牙信号传输稳定性存在许多隐患。例如当干扰频率和跳频频率正好一样的时候，就会对系统的传输造成很大十扰。有人认为，跳频系统具有躲避干扰的能力，但实际上，目前的跳频系统尚未能做到这一点。\n[0017] 蓝牙通信跳频算法结构简单，性能优越，产生的跳频序列具有良好的均匀性和随机性，极大地提高了蓝牙系统的抗干扰能力。但是，由于在2.4GHz频段具有太多不可预测的干扰源，跳频频率和干扰频率发生碰撞的概率仍然不小，为了进一步提高蓝牙通信的抗干扰性能，这里对跳频算法提出了一种自适应改进方案。\n[0018] 本实用新型中的蓝牙模块中的技术规范选用将ISM频段分为79个带宽为1MHZ的频道，采用跳频/时分复用方案，信道分为若干个625us的时隙，正常跳频速率为1600跳/秒，每个时隙对应不同的频道。跳频方案算法步骤为：\n[0019] 步骤一、算法开始，寄存器中的初始值归零；步骤二、利用跳频算法得到正在运行的当前时隙跳频频率和下一时隙将使用的跳频频率；步骤三、将当前跳频频率和寄存器中的值作加法运算，输出的加法运算值就是当前时隙的最终跳频频率；步骤四、将输出的加法运算值即当前时隙的最终跳频频率映射到79载频列表中，进行干扰频率的比较处理；步骤五、如果没有干扰频率，则不用作比较处理，寄存器的值作清零处理；如果有干扰频率，将步骤二得到的下一时隙跳频频率和干扰频率值进行比较，如果两频率值相等，寄存器的值就设为偏移值m，在下一时隙开始时，对下一时隙的频率值加m跳离干扰频段，如果不相等，寄存器的值清零处理。\n[0020] 跳频方案算法步骤五中，在获得偏移值进行下一时隙频率计算时，同样得到当前时隙跳频频率和下一时隙跳频频率，重复步骤三至五，如果寄存器的值为m，将当前时隙跳频频率加m或减m跳离干扰频段，得到当前时隙的最终跳频频率并映射到载频列表中，重复跳频方案算法步骤。\n[0021] WIFI模块的无线传输是基于Wi-Fi Direct技术实现手机和车载单元的互相连接，如图2所示，WIFI模块的电路中使用了至少一个并联电容电路进行吸收高频干扰，进而增大耐压值和容值。智能手机等移动设备通过WIFI模块将同屏镜像的音视频数据传输给车载音响终端，实现车载音响设备和智能手机的互联。同屏镜像的音视频数据传输中主要通过WIFI协议中的Wi-Fi Direct技术，也就是Wi-Fi P2P技术。它支持在没有AP(Access Point)的情况下，两个Wi-Fi设备直连并通信，在蓝牙信号比较弱的情况下，WIFI信号代替蓝牙模块进行信号传递。车载单元中设有判断模块，蓝牙模块和WIFI模块均连接到判断模块，判断模块用于判断蓝牙模块和WIFI模块的信号强弱，得出两者中信号较强的模块进入工作信号传递状态。\n[0022] 音响单元如图3所示，该单元中包括显示屏、音频播放器、倒车后视输入信号和车载单元的记录行驶仪，音响单元中还可以设置视频输出和触摸板，或者通过车联网执行部分车联网功能，如进行按键扫描、胎压检测、电源信号检测和记录形式仪、道路导航等功能。\n车载音响终端除了正常娱乐功能外如AM/FM收音、MP3/WMA/MP4数字播放、倒车映像，还有车载蓝牙、车载WIFI等功能，可以实现车载终端和智能手机的互联互动，以及车联网的部分功能。\n[0023] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。